缭绕机能以及可扩充性的议论，是整体加密天下最持久没有衰的辩题。
对于一层以及二层束缚规划好坏和无效性的争吵不断正在施行，没有过因为空洞规范化的目标以及观察规范，争吵中各方拿出的数据每每空洞统一性，无疑进一步加剧了概念的翻脸。
简捷来讲，咱们须要一种尤其具体以及尤其彻底的方式来施行机能的较为，例如说咱们须要把机能分为多少个维度施行不同对于比，并找到一个分析性的衡量规范。本文中，我将从根底术语讲起，总结今朝墟市所面临的寻衅，并针对于评估区块链机能时须要切记的一些根底准则施行进展。
可扩充性 & 机能
开始，让咱们定义两个术语，可扩充性以及机能。这两个词拥有规范的算计机迷信寄义，但却时常正在区块链境况中被滥用。机能普通用于掂量系统所恐怕完结的目的效用，机能目标大概席卷每秒能处置的里程数目大概一定须要下所须要的时光长短。而可扩充性则是被用于掂量系统经过推广特定资源来选拔机能的才略若何。
为甚么说咱们要先清爽定义，由于理论上许多进步机能的方式根基没有会进步可扩充性。一个简捷的例子是利用更高效的数字出面规划，比如 BLS 出面，其巨细约莫是 Schnorr 或 ECDSA 出面的一半。假设比特币从 ECDSA 切换到 BLS，每个区块的买卖数目大概会推广 20-30%，进而正在一夜之间进步机能。不过咱们只可这样做一次——没有更节流空间的出面规划也许切换（BLS 出面也也许围拢以节流更多空间，但这异样也仅仅另一个一次性的本领）。
理论上，区块链收集中还有良多选拔的本领也是一次性的（比如 SegWit），但对付咱们来讲，真正须要的是一个可扩充的架构来完结延续的机能革新，只要这样咱们才华经过延续推广资源来延续选拔机能。理论上正在 Web2 时期，这一经是一种通用的目的了，以搭建办事器为例，虽然咱们也许直接搭建一个渊博快的办事器，但最终普通都须要进级成为多办事器架构，其间就须要经过不停推广新的办事器来满意不停增添的数据保存 / 处置须要。
领会这种区分后还有助于避免正在诸如「某区块链拥有高度可扩充性，它每秒也许处置几许笔买卖！」之类的陈说中呈现常识性正确。虽然这种话术大概很拥有传扬性，但真相上处置几许笔买卖是机能目标而没有是可扩充性目标。
可扩充性本体上须要运用并行性。正在区块链范畴，一层扩充每每须要分片或看起来像分片的货色。分片的根底概念本来便是将状态分成多少块，以便让分歧的验证者也许独立处置个中一全体，而这与可扩充性的定义很是符合。固然，二层还有更多选项禁止推广并行处置，席卷链下通道、Rollup 以及侧链等等。
迟延与吞吐量
往昔咱们每每风气用迟延以及吞吐量两个维度评估区块链的机能：迟延可用于掂量单笔买卖也许多快失去确认，而吞吐量则用于掂量一定时光内也许确认的买卖总量。这种掂量办法既合用于一层以及二层收集，以至正在区块链之外的其他类别算计机系统中也全面合用。
没有幸的是，迟延以及吞吐量这两个纬度理论上都很难测量以及较为。而且另一个很主要点正在于，集体用户理论上并没有体贴吞吐量，他们真正体贴的只要迟延以及买卖用度。买卖用度是区块链系统中的一个主要维度，而这个正在传统算计机范畴中并没有生存。
测量迟延的寻衅
迟延的测量看起来犹如很简捷：买卖须要多万古间才华失去确认？但理论操作中课题才会显露进去。开始，咱们正在分歧时光点测量的迟延每每是没有一律的，咱们毕竟是从用户要地点击提交按钮结束算计？依然正在义务到达内存池的那一刻结束算计？还有便是当区块确认时，咱们是否要马上休止计时？分歧的操作细节都会带来分歧的了局。
最常见的方式是从验证者的角度来掂量，从客户首次广播买卖到买卖被正当确认的时光（从某种意思上说，实际天下的商家会思虑收到付款并发出商品）。固然，分歧的商户大概选择分歧的采用规范，以至单个商户也大概根据买卖金额的巨细而选择分歧的规范。
以验证者为焦点的方式轻视了一些正在尝试中很主要的办事。开始，它轻视了点对于点收集上的迟延（从客户端广播买卖到大普遍节点听到它须要多万古间？）以及客户端迟延（打算买卖须要多万古间？正在客户真个要地呆板上须要加载多久？）。对付订立以太坊支拨等简捷买卖，客户端迟延大概很是小且可预计，但对付更繁复的状况（比如证实隐私买卖是正确的）就分歧了。
即使咱们规范化了测量迟延的时光窗口，最终的答案也仍然是视状况而定的。向来没有一个加密钱币系统能保险恒定的买卖迟延。要记着的根底体味法律本来是：迟延是一个散布，而没有是一个数字。
收集争论社区早就意识到了这一点，并指出长尾相当主要，即使是 0.1% 的里程呈现迟延也会重要作用最终的用户感受。
对付区块链来讲，确认迟延大概会因多种缘由而有所分歧：
批处置：大普遍系统以某种办法批处置事情，这会导致孕育可变迟延，由于某些事情必需比及批处置部队被填满后才会被处置。收集到场者大概会很运气地乘上该批次的末班车。这些买卖会马上失去确认，没有会呈现一切极度的迟延，但那些提早投入部队的人们就必需要破费更长的时光去等待确认。
没有决定的拥堵：大普遍系统都履历过拥堵的环境，这意味着揭晓的买卖逾越了系统也许马上处置的数目。当买卖正在弗成预计的时光（常常抽象为泊松历程）广播时，大概当新买卖的速率正在一天或一周内产生改变时，大概反映外部事宜时，拥堵水准大概会有所分歧。
共鸣层分裂：正在一层确认买卖常常须要一组散布式节点才华就区块完毕共鸣，这大概会推广可变迟延，而没有受拥堵的作用。处事量证实系统正在弗成预计的时光发明块。权力证实系统还大概推广各类迟延。
因为这些缘由，一个好的疏导计划是：对于迟延的证实应该以确认时光的散布消失，而没有是像平衡值或中位数这样的单个数字。
虽然平衡值、中位数或百分位数等汇领袖计数据也能说明全体纪律，但确切评估系统须要思虑整体散布。正在某些利用法式中，假设迟延散布相对于简捷，平衡迟延也许供给很好的洞悉力。但正在加密钱币中这种巴望环境并没有多见：常常状况下，确认时光会很长。
支拨渠道收集（比如闪电收集）便是一个很好的例子。算作典范的 L2 扩充束缚规划，这些收集正在大普遍状况下都供给很是加紧的支拨确认办事，但有时它们须要通道重置，而这就大概会导致迟延选拔多少个数目级。
即使咱们对于确凿的迟延散布有很好的统计数据，它们也大概会随着系统以及系统须要的改变而随时光改变，若何较为合作系统之间的迟延散布也很是迷糊。比如，思虑一个系统，它确认事情的平均散布迟延正在 1 到 2 分钟之间（平衡以及中位数为 90 秒）。假设一个合作系统正在 1 分钟内确切地确认了 95% 的买卖，而正在 11 分钟内确认了其它 5%（平衡 90 秒，中位数为 60 秒），那么哪个系统更好？答案是分歧类型的利用大概挑选并没有统一。
最终，须要留神的是，正在大普遍系统中，并非一切事情的优先级都不异。用户也许支拨更多用度来取得更高的蕴含优先级，所以除了上述一切实质之外，迟延还取决于支拨的买卖用度。总之：迟延很繁复。基础条件中的细节越多越好。巴望状况下，应正在分歧的拥堵条件下测量齐全的迟延散布。将迟延分化为分歧的组件（要地、收集、批处置、共鸣迟延）也很有帮忙。
测量吞吐量的寻衅
吞吐量乍一看犹如也很简捷：一个系统每秒也许处置几许事情？但真相上课题异样被潜伏正在水面之下。难点主要表示正在两个方面，第一是毕竟甚么算买卖，咱们是正在掂量一个系统此日做了些甚么？依然要去掂量他能做到些甚么？
虽然每秒买卖笔数（或 TPS）是掂量区块链机能的通用规范，但买卖算作掂量单元是有课题的。对付供给通用可编程性（智能合约）以至比特币的多重买卖或多重出面验证选项等控制功能的系统，一个最根底的课题是：并非一切买卖都是同等的。
正在以太坊收集中，买卖也许蕴含随便代码和随便状态。以太坊中的 Gas 概念用于量化（并收取用度）买卖在施行的总处事量，但这是高度控制于 EVM 施行境况的。没有简捷的方式也许将一组 EVM 事情告竣的处事总量与利用 BPF 境况的一组 Solana 事情施行直接较为。将个中一切一个与一组比特币买卖施行直接较为也并没有正当。
将买卖层分为共鸣层以及施行层的区块链也许使这一点尤其认识。正在（纯）共鸣层，吞吐量也许以每单元时光推广到链中的字节数来掂量。而施行层会繁复良多。
更简捷的施行层，比如只支柱支拨买卖的 rollup 办事器，避免了量化算计的容易。不过，即使正在这种状况下，支拨的输入以及输出数目也会有所分歧。支拨渠道买卖所需的可变参数数目大概会有所分歧，这会作用吞吐量。rollup 办事器的吞吐量大概取决于一批事情也许正在多大水准上「归纳」为一组较小的数据包。
吞吐量的另一个寻衅是超过凭体味测量现今的机能来评估外貌容量。这引入了各类建模课题来评估潜伏容量。开始，咱们必需决定施行层的理论事情处事负载。其次，可靠系统多少乎从未到达外貌容量，尤为是区块链系统。出于稳重性的缘由，咱们指望节点完结正在尝试中是异构的以及各类化的（而没有是一切客户端都运行一个软件完结）。这使得区块链吞吐量的确切摹拟尤其难以施行。
总的来讲，衡量吞吐量须要提防注释买卖处事量以及验证者的数目。正在没有一切清爽规范的状况下，只可以以太坊这种较为盛行的收集史乘负载算作规范来对于比计量。
迟延与吞吐量二者的分析考量
迟延以及吞吐量各自统计当时，咱们还须要正在二者之间施行分析衡量。正如 Lefteris Kokoris-Kogias 所述，这种衡量常常并没有顺遂，当系统负载凑近其最大吞吐量时，迟延会赶紧升高。
ZK Rollup 系统供给了吞吐量 / 迟延衡量的当然示例。多量量买卖推广了证实时光，进而推广了迟延。不过，正在证实巨细以及验证老本方面，链上算力将像更大领域的买卖簇竖直，进而进步吞吐量。
买卖用度
也许领会的是，最终用户更体贴迟延以及用度之间的衡量，而没有是迟延以及吞吐量。用户根基没须要体贴吞吐量，他们只指望也许以尽大概低的用度加紧确认买卖（一些用户更体贴用度，而其他用户更体贴迟延）。总体而言，用度受多种因素作用：
有多大的墟市须要？
系统可完结的总吞吐量是几许？
该系统为验证者或矿工供给了几许支出？
这笔支出中有几许是基于买卖用度与通货伸展惩罚？
简捷来讲，正在其他条件不异的状况下，更高的吞吐量应该会导致更低的用度。没有过下面提到的第 3 点以及第 4 点是区块链系统妄图的根底课题。即使对于区块链共鸣协议施行了许多经济分解，但对付验证者须要几许支出，咱们仍然没有完毕一个共鸣性的模子。此日大普遍系统都建立正在有根据的预测之上，即供给几许支出足以让验证者狡猾行事的同时还没有会作用收集对付用户的排斥力。正在简化的模子中，让提议 51% 打击的老本与验证者的惩罚成正比便可。
进步打击老本是一件好事，但咱们也没有分解几许安全性「够用」。设想一下，您在思虑去两个游乐园。个中一个声称正在搭车维护上的破费比另一个少 50%。去这个花园是个好方针吗？大概是它们效用更高，并且能以更少的钱取得整齐的安全性。只怕另一集体的破费逾越了维持游乐办法安全所需的用度，而没有一切优点。但也大概是第一个花园很安全。区块链系统是一致的。一旦思虑到吞吐量，用度较低的区块链用度较低，由于它们惩罚较少。咱们此日没有好的器械来评估这是否可行，大概它是否会使系统轻易受到打击。总的来讲：较为系统之间的用度大概会形成特定水准的误导。即使买卖用度对于用户来讲很主要，但除了系统妄图自己之外，它们还受到许多因素的作用。吞吐量是分解整体系统的更好目标。
结论
平正而确切地评估机能是很容易的。掂量区块链以及掂量一款车值没有值得买一律繁复，分歧的人会体贴分歧的办事，对付汽车来讲，一些用户会体贴限度速率或百千米加快成就，有一些人体贴油耗，还有一些人则只体贴这辆车能装几许货。正因如许，美国境况损坏署以至直接出台了一个汽车评定模范的疏导计划。
而区块链范畴中，咱们还远没有离开也许出台一个规范化模范的时辰，某些时分咱们大概会找到一个规范的处事负载并以此绘制区块链收集吞吐量以及迟延散布的「规范图表」，但现如今对付争论者以及修建者来讲，最佳的方式只要去网络尽大概多的数据，并正在宣布概念前尽大概和婉地描画出测试境况，由于只要这样咱们才华失去一个相对于主观的对于比了局。